CN207730540U - 拉伸试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉伸试验机，其技术方案要点是包括机架、上横梁和下横梁，机架上设置有导柱和升降丝杆，上横梁设置在导柱上，下横梁螺纹连接在升降丝杆上，机架内设置有用于驱动升降丝杆转动的电机，上横梁上安装有上钳口，下横梁上安装有下钳口，电机上电连接有调压电路，第一升降压单元耦接于电网以输出第一电压信号；第二升降压单元耦接于电网以提供电机工作电压；电压检测单元耦接于第一升降压单元以接收第一电压信号并输出电压检测信号；执行单元耦接于电压检测单元以接收电压检测信号，并响应于电压检测信号通过改变第二升降压单元的线圈匝数以改变电机的工作电压。

Description

拉伸试验机

技术领域

本实用新型涉及强度检测仪器领域，特别涉及一种拉伸试验机。

背景技术

拉伸试验机也叫材料拉伸试验机、拉伸强度试验机等，是集电脑控制、自动测量、数据采集、屏幕显示、试验结果处理为一体的新一代力学检测设备，其广泛用于计量之间、橡胶塑料、冶金钢铁、机械制造、电子电器、汽车生产、石油化工等各种行业。

传统的拉伸试验机，它包括机架、上横梁和下横梁，机架上设置有导柱和升降丝杆，上横梁设置在导柱上，下横梁螺纹连接在升降丝杆上，机架内设置有用于驱动升降丝杆转动的电机，其中，在上横梁上设置有上钳口，下横梁上设置有下钳口，待检测物件夹持在上钳口和下钳口之间，电机驱动下横梁运动完成待检测物件的拉伸检测。

通常拉伸试验机设置在企业中进行检测作业的，而企业为节约厂区成本，通常将厂区设置在农村、郊区、小城镇等地方，但小城镇在晚间用电高峰时期电压跌落十分明显，因此电机在低压状态下难以驱动下横梁上下移动，易导致电机启动转距力不够，从而使得电机中定子电流增加，功率消耗增加，定子绕组过热，从而长时间低压状态下以导致电机损坏。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种拉伸试验机，具有能在电网电压过低时，能维持电机正常工作电压的特性。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种拉伸试验机，包括机架、上横梁和下横梁，所述机架上设置有导柱和升降丝杆，上横梁设置在导柱上，下横梁螺纹连接在升降丝杆上，机架内设置有用于驱动升降丝杆转动的电机，所述上横梁上安装有上钳口，所述下横梁上安装有下钳口，所述电机上电连接有调压电路，所述调压电路包括第一升降压单元、第二升降压单元、电压检测单元和执行单元；

所述第一升降压单元耦接于电网以输出第一电压信号；

所述第二升降压单元耦接于电网以提供电机工作电压；

所述电压检测单元耦接于第一升降压单元以接收第一电压信号并输出电压检测信号；

所述执行单元耦接于电压检测单元以接收电压检测信号，并响应于电压检测信号通过改变第二升降压单元的线圈匝数以改变电机的工作电压。

通过上述技术方案，在用电高峰时间段时，电压检测单元检测到电网的电压过低，通过执行单元控制第二升降压单元的线圈匝数增加，从而提高第二升降单元提供给电机的工作电压，使得电机能在正常的工作电压下工作，保证电机能具有正常启动的转矩扭力。

优选的，所述第一升降压单元包括变压器一次侧与变压器二次侧，所述变压器二次侧耦接于变压器一次侧以接收电网的电压，并输出第一电压信号。

通过上述技术方案，第一升降压单元通过变压器二次侧耦合在变压器一次侧上用于提供电压检测单元稳定的第一电压信号，以方便电压检测单元检测的工作，提高电路检测的精准性。

优选的，所述第二升降压单元包括串联连接的变压器三次侧和变压器四次侧；

所述变压器三次侧耦接于变压器一次侧以接收电网的电压以用于提供电机工作电压；

所述变压器四次侧耦接于变压器一次侧以接收电网的电压以用于提供输入电压；

所述变压器三次侧和变压器四次侧均耦接于执行单元，并受控于执行单元以将输入电压串入到电机的工作电压中。

通过上述技术方案，在电网中电压过低时，通过执行单元控制变压器四次侧的线圈串入到变压器三次侧的线圈中，从而增加电机工作电压的方式，操作简单方便、电路控制的可靠性高。

优选的，所述执行单元包括开关元件与执行元件，所述开关元件耦接于电压检测单元以接收电压检测信号并输出开关信号，所述执行元件耦接于开关元件以接收开关信号，并响应于开关信号以改变第二升降压单元的线圈匝数。

优选的，所述开关元件为第二三极管，所述执行元件为继电器，继电器的转换触点分别耦接于变压器三次侧和变压器四次侧。

通过上述技术方案，开关元件与执行元件的选择，使电路的结构更加简单，成本低，方便后期的维护与维修。

优选的，所述电压检测单元包括第一电阻、第二电阻、滑动变阻器和第一三极管；

第一电阻的一端耦接于第一升降压单元，且另一端耦接于滑动变阻器的一端，滑动变阻器的另一端耦接于第一升降压单元；

第一三极管的基极耦接于第一电阻和滑动变阻器之间的结点上，第一三极管的集电极耦接于第二电阻后连接第一升降压单元，第一三极管的发射极耦接于第一升降压单元；

第二三极管的基极耦接于第二电阻与第一三极管的集电极之间的结点上。

通过上述技术方案，在使用前通过滑动变阻器调整阻值，利用第一电阻和滑动变阻器分压的原理，使得第一三极管基极上的电压处于第一三极管的静态工作点上，在电网中的电压过低时，第一三极管基极上电压将相应变大，从而使得第一三极管导通，电路结构简单、紧凑，利用第一三极管的开关特性去控制继电器得电或者失电，使得电路安全性能更好。

优选的，所述调压电路还包括警示单元，所述警示单元耦接于执行单元以接收执行单元所输出的执行信号，并响应于执行信号以实现警示。

通过上述技术方案，警示单元在电网中的电压过低时发出警示，给予操作人员电网中电压过低的指示，方便操作人员对该拉伸试验机的工作做出相应的调整。

优选的，所述机架的底部安装有支脚，所述机架的底部还设置有安装腔，所述安装腔中安装有液压缸，所述液压缸的输出杆上连接有支架，所述支架上设置有若干可与地面抵触的滚轮。

通过上述技术方案，当需要移动该拉伸试验机时，通过液压缸驱使支架伸出，以使得行走轮的行程超过支脚并抵触在地面上，此时，工作人员只需要推动该拉伸试验机即可进行拉伸试验机位置的转移，提高操作人员在对拉伸试验机搬运的便利性。

优选的，所述安装腔的两侧设置有滑道，所述支架的两侧延伸有与滑道配合的滑块。

通过上述技术方案，滑道的设置，提高了支架在液压缸驱动下上下运动的稳定性。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

在用电高峰时间段时，电压检测单元检测到电网的电压过低，通过执行单元控制第二升降压单元的线圈匝数增加，从而提高第二升降单元提供给电机的工作电压，使得电机能在正常的工作电压下工作，保证电机能具有正常启动的转矩扭力。

附图说明

图1为实施例的正视图；

图2为实施例的侧视图；

图3为实施例中调压电路的电路图；

图4为实施例中警示单元的电路图。

附图标记：1、机架；2、上横梁；3、下横梁；4、控制箱；5、导柱；6、升降丝杆；7、电机；8、上钳口；9、下钳口；10、支脚；11、安装腔；12、液压缸；13、支架；14、滚轮；15、轮槽；16、滑道；17、滑块；18、调压电路；181、第一升降压单元；182、第二升降压单元；183、电压检测单元；184、执行单元；185、警示单元；1851、振荡部；1852、警示部。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

结合图1和图2所示，一种拉伸试验机，包括机架1、上横梁2和下横梁3，机架1的一侧设置有控制箱4。具体地，机架1上设置有两根导柱5和两根升降丝杆6，上横梁2固定设置在导柱5上，下横梁3螺纹连接在升降丝杆6上。升降丝杆6通过轴承转动安装在机架1上，机架1内设置有电机7，电机7的输出轴上安装有第一同步轮，升降丝杆6于机架1内设置有第二同步轮，第一同步轮与第二同步轮之间安装有同步带，从而达到电机7驱动升降丝杆6转动的目的。本实施例中，电机7采用步进电机7。控制箱4中设置有控制器，控制器与电机7驱动电路相连，电机7驱动电路与电机7的受控端相连，其中，控制器上连接有正转按钮和反转按钮，在控制箱4上按下正转按钮或反转按钮通过电机7驱动电机7驱使电机7开始工作。

上横梁2上安装有上钳口8，下横梁3上安装有下钳口9，待检测物件夹持在上钳口8和下钳口9之间，电机7驱动下横梁3运动完成待检测物件的拉伸检测。

机架1的底部安装有支脚10，机架1的底部还设置有安装腔11，安装腔11中安装有液压缸12，液压缸12的输出杆上连接有支架13，支架13上设置有若干可与地面抵触的滚轮14，机架1的底部设置有供滚轮14穿过的轮槽15，其中，安装腔11的两侧设置有滑道16，所述支架13的两侧延伸有与滑道16配合的滑块17。

需要说明的是，如图3所示，电机7上电连接有调压电路18，调压电路18包括第一升降压单元181、第二升降压单元182、电压检测单元183和执行单元184；第一升降压单元181耦接于电网以输出第一电压信号；第二升降压单元182耦接于电网以提供电机7工作电压；电压检测单元183耦接于第一升降压单元181以接收第一电压信号并输出电压检测信号；执行单元184耦接于电压检测单元183以接收电压检测信号，并响应于电压检测信号通过改变第二升降压单元182的线圈匝数以改变电机7的工作电压。

第一升降压单元181包括变压器一次侧L1与变压器二次侧L2，变压器二次侧L2耦接于变压器一次侧L1以接收电网的电压，并输出第一电压信号。第一升降压单元181还包括整流滤波单元，整流滤波单元由VD1~VD4二极管组成的全桥整流，同时在其输出端上连接有电解电容C1，以实现滤波的功能。

第二升降压单元182包括串联连接的变压器三次侧L3和变压器四次侧L4；变压器三次侧L3耦接于变压器一次侧L1以接收电网的电压以用于提供电机7工作电压；变压器四次侧L4耦接于变压器一次侧L1以接收电网的电压以用于提供输入电压；变压器三次侧L3和变压器四次侧L4均耦接于执行单元184，并受控于执行单元184以将输入电压串入到电机7的工作电压中。具体地，在电网电压正常时，执行单元184通过变压器三次侧L3给电机7提供正常的工作电压；当电网电压跌落时，执行单元184将控制变压器四次侧L4的线圈串入到变压器三次侧L3中，即将变压器四次侧L4提供的输入电压串入到变压器三次侧L3提供的电机7工作电压中，使得电机7处于正常的工作电压状态下，来增加电机7的转矩扭力。

电压检测单元183包括第一电阻R1、第二电阻R2、滑动变阻器RP1和NPN型第一三极管Q1；第一电阻R1的一端耦接于第一升降压单元181，且另一端耦接于滑动变阻器RP1的一端，滑动变阻器RP1的另一端耦接于第一升降压单元181；第一三极管Q1的基极耦接于第一电阻R1和滑动变阻器RP1之间的结点上，第一三极管Q1的集电极耦接于第二电阻R2后连接第一升降压单元181，第一三极管Q1的发射极耦接于第一升降压单元181。

第一电阻R1和滑动变阻器RP1构成了分压电路，即调整滑动变阻器RP1的电阻，两者之间分到的电压将相应产生变化，滑动变阻器RP1的阻值变大，其分到的电压变大，此时第一电阻R1的电阻就相应变低。第一三极管Q1的基极偏压由第一电阻R1和滑动变阻器RP1的分压获得。

若以电网电压220V为例进行说明，当电网电压为220V时，调节滑动变阻器RP1使得第一三极管Q1处于静态工作点上，即第一三极管Q1刚好处于饱和导通状态，此时，第一三极管Q1集电极为低电平输出低电平的电压检测信号至执行单元184，执行单元184不工作；当电网电压跌落到220V以下时，从而耦合在变压器一次侧L1的变压器二次侧L2输出的电压相应降低，第一三极管Q1的基极电位变低，使得第一三极管Q1失去静态工作点，即第一三极管Q1退出饱和区处于截止状态，从而使得第一三极管Q1集电极上的电位上升输出高电平的电压检测信号至执行单元184，执行单元1844控制变压器四次侧L4的线圈串入到变压器三次侧L3中。

执行单元184包括开关元件与执行元件，开关元件耦接于电压检测单元183以接收电压检测信号并输出开关信号，执行元件耦接于开关元件以接收开关信号，并响应于开关信号以改变第二升降压单元182的线圈匝数。开关元件为NPN型的第二三极管Q2，执行元件为继电器KM1，继电器KM1线圈的一端连接在全桥整流的输出端上，另一端连接在第二三极管Q2的集电极上，第二三极管Q2的基极耦接于第二电阻与第一三极管的集电极之间的结点上，第二三极管Q2的发射极连接在全桥整流上。

继电器KM1的转换触点KM1-1连接在变压器三次侧L3和变压器四次侧L4上，当继电器KM1的线圈失电时，转换触点KM1-1将接在变压器三次侧L3的供电回路上，使得电机7能正常工作；在继电器KM1得电时，转换触点KM1-1将接在变压器四次侧L4的供电回路上，使得将变压器四次侧L4的线圈串入到变压器三次侧L3中，以使得电机7的工作电压得到提升。

继电器KM1的线圈上反并联有续流二极管D1，续流二极管D1起到续流的作用，当继电器KM1的线圈断电时，残留在线圈内的电流能够通过续流二极管D1释放掉，防止对电路造成冲击。

如图4所示，调压电路18还包括警示单元185，警示单元185耦接于执行单元184以接收执行单元184所输出的执行信号，并响应于执行信号以实现警示。警示单元185包括振荡部1851与警示部1852，振荡部1851耦接于执行单元184以接收执行信号，并输出振荡信号，警示部1852耦接于振荡部1851以接收振荡信号，并响应于振动信号以实现间断警示。警示部1852通过发光元件实现警示。警示部1852包括NPN型的第三三极管Q3，其中，警示部1852的发光元件为发光二极管LED1。振荡部1851的被控端耦接于继电器KM1的常开触点KM1-2后连接电源Vcc，振荡部1851的输出端耦接于第三三极管Q3的基极，并控制第三三极管Q3的通断，第三三极管Q3的集电极连接于发光二极管LED1后连接电源Vcc，第三三极管Q2的发射极接地，当继电器KM1的线圈得电，控制继电器KM1的常开触点KM1-2闭合，使得振荡部1851工作，输出一个振荡信号，振荡信号为方波， 控制第三三极管Q3交替通断，从而使得发光二极管LED1间断性发光，以实现警示。

工作过程：

按下开关SB1使得电机7得电，在控制箱4上按下正转按钮或反转按钮通过电机7驱动电机7驱使电机7开始工作；

当电网电压正常时，第一三极管Q1将工作在静态工作点上（饱和导通状态），使得第二三极管Q2截止，继电器KM1不得电，控制继电器KM1的转换触点KM1-1作用在变压器三次侧L3上以控制电机7处于工作电压下，继电器KM1的常开触点KM1-2断开；当电网电压跌落时，第一三极管Q1退出饱和导通状态而处于截止状态，第一三极管Q1的集电极处于高电平，控制第二三极管Q2导通，使得继电器KM1的线圈得电，控制继电器KM1的转换触点KM1-1转接到变压器四次侧L4上，将变压器四次侧L4的线圈串入到变压器三次侧L3中（即将变压器四次侧提供的输入电压串入到变压器三次侧L3提供的电机7工作电压中）以提高电机7的工作电压，使得电机7处于正常工作状态；

并且此时，继电器KM1的常开触点KM1-2闭合，振荡部1851的输入端被引入高电平信号，从而使得振荡部1851工作交替输出高电平的振荡信号至第三三极管Q3,控制第三三极管Q3交替通断，从而使得发光二极管LED1间断发光实现警示。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (9)

1.一种拉伸试验机，包括机架(1)、上横梁(2)和下横梁(3)，所述机架(1)上设置有导柱(5)和升降丝杆(6)，上横梁(2)设置在导柱(5)上，下横梁(3)螺纹连接在升降丝杆(6)上，机架(1)内设置有用于驱动升降丝杆(6)转动的电机(7)，所述上横梁(2)上安装有上钳口(8)，所述下横梁(3)上安装有下钳口(9)，其特征在于，所述电机(7)上电连接有调压电路(18)，所述调压电路(18)包括第一升降压单元(181)、第二升降压单元(182)、电压检测单元(183)和执行单元(184)；

所述第一升降压单元(181)耦接于电网以输出第一电压信号；

所述第二升降压单元(182)耦接于电网以提供电机(7)工作电压；

所述电压检测单元(183)耦接于第一升降压单元(181)以接收第一电压信号并输出电压检测信号；

所述执行单元(184)耦接于电压检测单元(183)以接收电压检测信号，并响应于电压检测信号通过改变第二升降压单元(182)的线圈匝数以改变电机(7)的工作电压。

2.根据权利要求1所述的拉伸试验机，其特征在于，所述第一升降压单元(181)包括变压器一次侧与变压器二次侧，所述变压器二次侧耦接于变压器一次侧以接收电网的电压，并输出第一电压信号。

3.根据权利要求2所述的拉伸试验机，其特征在于，所述第二升降压单元(182)包括串联连接的变压器三次侧和变压器四次侧；

所述变压器三次侧耦接于变压器一次侧以接收电网的电压以用于提供电机(7)工作电压；

所述变压器四次侧耦接于变压器一次侧以接收电网的电压以用于提供输入电压；

所述变压器三次侧和变压器四次侧均耦接于执行单元(184)，并受控于执行单元(184)以将输入电压串入到电机(7)的工作电压中。

4.根据权利要求3所述的拉伸试验机，其特征在于，所述执行单元(184)包括开关元件与执行元件，所述开关元件耦接于电压检测单元(183)以接收电压检测信号并输出开关信号，所述执行元件耦接于开关元件以接收开关信号，并响应于开关信号以改变第二升降压单元(182)的线圈匝数。

5.根据权利要求4所述的拉伸试验机，其特征在于，所述开关元件为第二三极管，所述执行元件为继电器，继电器的转换触点分别耦接于变压器三次侧和变压器四次侧。

6.根据权利要求5所述的拉伸试验机，其特征在于，所述电压检测单元(183)包括第一电阻、第二电阻、滑动变阻器和第一三极管；

第一电阻的一端耦接于第一升降压单元(181)，且另一端耦接于滑动变阻器的一端，滑动变阻器的另一端耦接于第一升降压单元(181)；

第一三极管的基极耦接于第一电阻和滑动变阻器之间的结点上，第一三极管的集电极耦接于第二电阻后连接第一升降压单元(181)，第一三极管的发射极耦接于第一升降压单元(181)；

第二三极管的基极耦接于第二电阻与第一三极管的集电极之间的结点上。

7.根据权利要求1所述的拉伸试验机，其特征在于，所述调压电路(18)还包括警示单元(185)，所述警示单元(185)耦接于执行单元(184)以接收执行单元(184)所输出的执行信号，并响应于执行信号以实现警示。

8.根据权利要求1所述的拉伸试验机，其特征在于，所述机架(1)的底部安装有支脚(10)，所述机架(1)的底部还设置有安装腔(11)，所述安装腔(11)中安装有液压缸(12)，所述液压缸(12)的输出杆上连接有支架(13)，所述支架(13)上设置有若干可与地面抵触的滚轮(14)。

9.根据权利要求8所述的拉伸试验机，其特征在于，所述安装腔(11)的两侧设置有滑道(16)，所述支架(13)的两侧延伸有与滑道(16)配合的滑块(17)。